复旦大学研究揭示“轻断食”科学依据,或为抗癌开辟新路径
近年来,“轻断食”作为一种健康生活方式风靡全球。通过控制进食时间,让身体保持适度饥饿,不仅可以调动脂肪、稳定血糖,还能清除体内的老废代谢物。然而,这种“饿一饿更健康”的进食方式是否有科学依据?复旦大学的最新研究为此提供了答案。
复旦大学基础医学院雷群英团队近日在《自然》杂志在线发表了一篇题为“cytosolic acetyl-coenzyme a is a signalling metabolite to control mitophagy”的研究论文。这项历经近十年探索的研究首次揭示了乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能,突破传统认知,发现其可直接调控线粒体自噬,为克服胰腺癌KRAS抑制剂耐药提供了全新治疗靶点。
乙酰辅酶A的“秘密通道”
雷群英团队的研究表明,细胞在营养匮乏时,一种名为“乙酰辅酶A”的物质可以绕过科学家们熟知的AMPK和mTOR这两条营养感知的“经典主干道”,直接将“饥饿”信号传递至线粒体,指挥“哨兵”NLRX1做出响应。
这项发现如同在细胞这座精密城市中发现了一条此前地图上从未标注,却能直达指挥中心的“秘密通道”。它不仅从根本层面上解释了“适度饥饿”如何触发身体的积极反应,更为未来对抗代谢性疾病、癌症乃至延缓衰老开辟了一条充满想象的全新研究疆域。
线粒体自噬的“城市改造”
线粒体被称为细胞的“发电厂”。许多老旧的发电厂(功能失调的线粒体)还在勉强运行,产生自由基,导致氧化应激,危及细胞活力。适度饥饿相当于一次计划性的城市改造,启动“线粒体自噬”,定向清除那些效率低下、污染严重的老旧发电厂。
乙酰辅酶A是这座城市里的“核心原料”,既能连接葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等供应商,制成发电厂的燃料棒,也能用于建造新的“储油罐”(脂肪组织)或加固“建筑外墙”(细胞膜)。
突破传统认知的实验发现
雷群英教授与团队在实验室模拟人体“温和饥饿”环境,实验结果显示线粒体自噬显著启动,而AMPK和mTOR这两个公认的“细胞营养感知管家”并没有反应。这说明细胞里存在一条未被发现的“新通道”,专门在生理饥饿时调控线粒体自噬。
“只有这位哨兵在位,乙酰辅酶A发出的‘饥饿’指令才能被精准传递,进而启动对线粒体‘发电厂’的专项清理。”——雷群英教授
团队动用了全基因组CRISPR/Cas9筛选技术,最终精准锁定了一个关键蛋白——NLRX1。研究发现,无论是在细胞还是活体小鼠模型中,一旦NLRX1被“敲除”,由乙酰辅酶A下降所触发的线粒体自噬就会完全“停摆”。
未来研究与应用前景
基于这些扎实的证据,这条全新信号通路的清晰图景终于被勾勒出来。营养充足时,高浓度乙酰辅酶A如同“分子刹车”,精确地嵌入NLRX1的结构域,将其锁定在“休眠”状态,阻止线粒体自噬启动。当营养匮乏时,乙酰辅酶A浓度下降,“刹车”松开,NLRX1改变构象并启动自噬蛋白LC3,对问题线粒体进行选择性清除。
这一发现不仅为理解“轻断食”提供了科学依据,还为代谢性疾病和癌症的治疗开辟了新路径。未来,研究团队将继续探索这一机制在其他疾病中的应用潜力。